内容正文:
专题四 几何图形相关计算
类型一 与动点有关的计算
1.如图,矩形ABCD中,AB:AD=2:1,点E为AB的中点,点F为EC上一个动点,点P为DF的中点,连接PB.若PB的最小值为5,则AD的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【解答】解:当F运动时,P点轨迹为GH,如图,
,
∵AB:AD=2:1,
∴AD=AE=EB=BC,
∴∠ADE=∠DEA=∠CEB=∠ECB=45°,
∴∠DEC=90°,
BP的最距离为BP⊥GH时,此时P点与H点重合,F点与C点重合.
∵H为CD中点,
∴CH=CB,∠GHB=90°,
在Rt△HCB中,BH=5,
∴CH=CB=5,
故选:A.
2.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,AC=6,BD=6,点P是AC上一动点,点E是AB的中点,则PD+PE的最小值为( )
A.3 B.6 C.3 D.6
【答案】A
【解答】解:如图,连接DE,
在△DPE中,DP+PE>DE,
∴当点P在DE上时,PD+PE的最小值为DE的长,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AO=CO=3,BO=DO=3,AC⊥BD,AB=AD,
∴tan∠ABO==,
∴∠ABO=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∵点E是AB的中点,
∴DE⊥AB,
∵sin∠ABD=,
∴=,
∴DE=3,
故选:A.
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,点D是AC的中点,将CD绕着点C逆时针旋转一周,在旋转的过程中,点D的对应点为点E,连接AE、BE,则△AEB面积的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解答】解:如图,作CH⊥AB于H,
∵∠ACB=90°,AC=8,BC=6,
∴AB==10,
∵CH•AB=AC•BC,
∴CH=,
∵点D是AC的中点,
∴CD=4,
∵将CD绕着点C逆时针旋转,在旋转过程中点D的对应点为点E,
∴CE=4,即点E在以C为圆心,4为半径的圆上,
∵点E在HC的上,点E到AB的距离最小,
∴S△AEB最小值=×10×()=4
故选:D.
4.如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,动点E、F分别从点C,D出发,以相同速度分别沿CB,DC运动(点E到达B时,两点同时停止运动).连接AE,BF交于点P,过点P分别作PM∥CD,PN∥BC,则线段MN的长度的最小值为( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【解答】解:∵点P在运动中保持∠APB=90°,
∴点P的路径是一段以AB为直径的弧,
设AB的中点为G,连接CG交弧于点P,此时CP的长度最小,
在Rt△BCG中,CG=,
∵PG=AB=,
∴CP=CG﹣PG=﹣=,
即线段CP的最小值为 ,
故选:B.
5.如图,∠MON=90°,已知△ABC中,AC=BC=10,AB=12,△ABC的顶点A、B分别在边OM、ON上,当点B在边ON上运动时,点A随之在边OM上运动,△ABC的形状保持不变,在运动过程中,点C到点O的最大距离为( )
A.12.5 B.13 C.14 D.15
【答案】C
【解答】解:取AB的中点D,连接CD,如图所示:
∵AC=BC=10,AB=12,
∵点D是AB边中点,
∴BD=AB=6,
∴CD===8,
连接OD,OC,有OC≤OD+DC,
当O、D、C共线时,OC有最大值,最大值是OD+CD,
又∵△AOB为直角三角形,D为斜边AB的中点,
∴OD=AB=6,
∴OD+CD=6+8=14,
即点C到点O的最大距离为14,
故选:C.
6.如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=4,OB=6,以点O为圆心,3为半径的⊙O,与OB交于点C,过点C作CD⊥OB交AB于点D,点P是边OA上的动点,则PC+PD的最小值为 .
【答案】2
【解答】解:延长CO交⊙O于点E,连接ED,交AO于点P,则PC+PD的值最小,最小值为线段DE的长.
∵CD⊥OB,
∴∠DCB=90°,
∵∠AOB=90°,
∴∠DCB=∠AOB,
∴CD∥AO,
∴=,
∴=,
∴CD=2,
在Rt△CDE中,DE===2,
∴PC+PD的最小值为2.
故答案为:2.
7.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠C=60°,点E,F分别是AB,AD上的动点,且AE=DF,DE与BF交于点P.当点E从点A运动到点B时,则点P的运动路径长为 .
【答案】π
【解答】解:如图,作△CBD的外接圆⊙O,连接OB,OD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠A=∠C=60°,AB=BC=CD=AD,
∴△ABD,△BCD都是等边三角形,
∴BD=AD,∠BDF=∠DAE,
∵DF=AE,
∴△BDF≌△DAE(SAS),
∴∠DBF=∠AD